[发明专利]一种钌量子点负载碳纤维析氢催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钌量子点负载碳纤维析氢催化剂，其特征在于：该催化剂由以下组分组成：单质钌和无定形碳，其中钌含量为3-34.2%，碳含量为65.8-97%；

所述的钌量子点负载碳纤维析氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）为了去除细菌纤维素中的醋酸，细菌纤维膜在去离子水中浸泡1-3天，每隔12 h更换一次去离子水，之后进行冷冻干燥，干燥后的细菌纤维素膜保存备用；

（2）称取步骤（1）所得的200 mg细菌纤维素膜，将其裁剪成3 mm×20 mm×20 mm，后浸泡到50 mL、0.5-2.5 mg mL^-1的RuCl₃溶液中，15-24 h后将得到的RuCl₃@BC 膜取出，用去离子水反复清洗后，进行冷冻干燥；所述冷冻干燥的工艺条件为：真空度小于10 Pa，冷阱温度为-70到-60 ℃；

（3）将步骤（2）干燥后的样品在保护气氛下进行煅烧处理，升温速率为3-10 ℃/min，保温时间60-180 min，保温温度600-1000 ℃，最终得到Ru量子点负载碳纳米纤维的催化剂，即Ru@CNF。

2.根据权利要求1所述的钌量子点负载碳纤维析氢催化剂，其特征在于：所述保护气氛为氮气或氩气。

3.一种权利要求1所述的钌量子点负载碳纤维析氢催化剂在电解水制氢上的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：电解液为1 M KOH，三电极体系测试，Hg/HgO作参比电极，石墨棒作对电极，直径为3 mm的玻碳电极负载催化剂作工作电极；其中工作电极的制备如下：取4 mg催化剂分散于700 μL去离子水，250 μL乙醇以及50 μL全氟磺酸混合溶液中，超声分散30 min，形成墨汁；取5 μL墨汁滴在打磨、抛光、清洗干净的玻碳电极上，在红外烤灯下烘干备用。